Question

【題目】在火箭推進器中裝有強還原劑肼（N2H4）和強氧化劑（H2O2），當它們混合時，即產生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4mol液態肼和足量液態H2O2反應，生成氮氣和水蒸氣， 放出256.64kJ的熱量。

（1）寫出該反應的熱化學方程式

（2）已知H2O (l) = H2O(g) △H= + 44 kJ·mol-1，則16g液態肼燃燒生成氮氣和液態水時，放出的量是 kJ。

（3）上述反應應用于火箭推進劑，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外，還有一個很突出的 優點

（4）已知N2(g)+2O2(g)=2 NO2(g) △H= +68 kJ·mol-1， N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=－534kJ·mol-1，根據蓋斯定律寫出肼與NO2完全反應生成氮氣和氣態水的熱化學方程式

Answer 1

【答案】（1）N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol

（2）408.8 （3）產物為氮氣和水，無污染

（4）2N2H4（g）+2 NO2 （g）═3N2（g）+4 H2O（g）；△H=-1135.7kJ·mol-1。

【解析】

試題分析：（1）已知0.4mol液態肼和足量H2O2（l）反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64kJ的熱量，依據熱化學方程式的書寫原則，結合定量關系寫出，1mol肼和過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣放出的熱量==641.6KJ，所以熱化學方程式為：N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol。

（2）16g液態肼物質的量==0.5mol，由①N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-641.6kJ/mol；②H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，結合蓋斯定律把②×4方向倒轉得到③4H2O（g）=4H2O（l）△H=-44×4kJ/mol=-176kJ/mol，①+③得N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（l）；△H=-817.6kJ/mol，所以0.5mol液態肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態水時，放出的熱量==408.8kJ；（3）反應應用于火箭推進器，除釋放出大量熱量和快速生成大量氣體產生巨大推力外，反應的生成物是氮氣和水，很突出的優點是對環境無污染；（4））①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7KJ·mol-1；②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g），△H=-534KJ·mol-1

將方程式2②-①得2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=2（-534KJ·mol-1）-（+67.7KJ·mol-1）=-1135.7kJ·mol-1。